Verlustarme optische Systeme mit polarisationsunabhängigen SOI-Wellenleitern und Koppelstrukturen für die Kommunikations- und Messtechnik

用于通信和测量技术的具有偏振无关 SOI 波导和耦合结构的低损耗光学系统

• 批准号: 28893518
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Jörg Müller
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Mikrosystemtechnik E-7
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/28893518?language=en
• 关键词: Verlustarme; optische; Systeme; mit; polarisationsunabh

Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von neuartigen, auch modulierbaren monomodigen SOI-Wellenleiterstrukturen für die optische Nachrichtentechnik mit verringerten Anforderungen an Photolithographie und Ätztechnik bezüglich Strukturauflösung und Kantenrauhigkeit. Dazu sollen in SOI-Schichten strukturierte Silizium-Wellenleiterkerne durch eine nachfolgende lokale thermische Oxidation (LOCOS-Technik) in ihrem Querschnitt verringert werden. Dabei entsteht gleichzeitig eine verlustarme Mantelschicht, die aufgrund der glättenden Eigenschaften der thermischen Oxidation und des gegenüber Luft erhöhten Brechungsindexes von SiO2 die Streuverluste vermindert, ohne dass sich der zulässige minimale Krümmungsradius für solche Strukturen, wie er für scharfe Wellenleiterkrümmungen z.B. für Koppler, Verzweigungen oder Ringresonatoren erforderlich ist, wesentlich erhöht. Durch die Möglichkeit, mit diesem Verfahren auch getaperte Strukturen und sehr kleine Querschnitten zu realisieren, sollen mit diesem Verfahren auch Querschnittsänderungen und Taperstrukturen integriert werden, wie sie zur Intensitätssteigerung (Raman-Laser, Detektoren) und zum Übergang z.B. auf photonische Kristalle erforderlich sind. Insbesondere sollen dann Detektoren in Silizium auf Basis der 2-Photonen-Anregung entworfen, aufgebaut und untersucht werden. Um elektro-optisch modulierbare Wellenleiterstrukturen zu realisieren, sollen anstelle des SiO2-Mantels undotierte isolierende und Al-dotierten leitfähige ZnO-Schichten in Mehrlagentechnik abgeschieden werden. Da diese ZnO-Schichten ein ausgeprägtes c-Achsen-Wachstum und damit einen starken elektro-optischen Effekt sowie geringe Absorptionsverluste bei Wellenlängen oberhalb von 1µm aufweisen, lassen sich abstimmbare Wellenleiterstrukturen (~10mm), aber auch Koppler und Ringresonatoren hoher Güte realisieren.

Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von neuartigen, auch modulierbaren monomodigen SOI-Wellenleiterstrukturen für die nachrichtentechnik mit verringerten Anforderungen an Photolithographie und ätzüglich Strukturauflösung und Kantenrauhigkeit. Dazu sollen 采用 SOI-Schichten strukturierte Silizium-Wellenleiterkerne durch eine nachfolgende lokale thermische Oxidation (LOCOS-Technik)，位于 ihrem Querschnitt verringert werden。 Dabei entsteht gleichzeitig eine verlustarme Mantelschicht, die aufgrund der gättenden Eigenschaften der thermischen Oxidation and des gegenüber Luft erhöhten Brechungsindexes von SiO2 die Streuverluste vermindert, ohne dass sich der zulässige minile Krümmungsradius für solche Strukturen，wie er für scharfe Wellenleiterkrümmungen z.B.对于科普勒，Verzweigungen oder Ringresonatoren erforderlich ist，wesentlich erhöht。 Durch die Möglichkeit, mit diesem Verfahren auch getaperte Strukturen und sehr kleine Querschnitten zu realisieren, sollen mit diesem Verfahren auch Querschnittsänderungen und Taperstrukturen integriert werden, wie sie zur Intensitätssteigerung (拉曼激光, Detektoren) 和 zum Übergang z.B. auf photonische Kristalle erforderlich sind。 Insbesondere sollen dann Detektoren in Silizium auf Basis der 2-Photonen-Anregung entworfen, aufgebaut und untersucht werden. UM elektro-optisch modulierbare Wellenleiterstrukturen zu realisieren, sollen anstelle des SiO2-Mantels undotierte isolierende and Al-dotierten leitfähige ZnO-Schichten in Mehrlagentechnik abgeschieden werden. Dadiese ZnO-Schichten ein ausgeprägtes c-Achsen-Wachstum und damit einen starken elektro-optischen Effekt sowie geringe Absorbingsverluste bei Wellenlängen oberhalb von 1μm aufweisen, lassen sich abstimmbare Wellenleiterstrukturen (~10mm), aber auch Koppler 和 Ringresonatoren hoher Güte realisieren.